显微镜头测试微距镜头测试第7部分 所述的特殊透镜

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在2010年春季和初夏,网站成员正在讨论一种在显微显微技术上非常出色的镜头,尤其是考虑到在eBay上以每片10美元的价格出售的事实。显然,这些镜头的数量相对较多(至少几十个)。该镜头安装在黑色铝镜筒中,标记为“ JML 21 mm f / 3.5”。它具有固定的内部光圈。

低廉的价格使得购买一个或几个这样的镜片进行实验变得可行。实际上,我时不时会买一个性能不明的廉价镜头,用于测试(或者,对于放大镜头来说,只是用于组装少量不寻常或有趣的镜头)。我很清楚自己并不孤单。但是,就便宜但非常高性能的镜头而言,积极的“惊喜”是罕见的,介于两者之间,并且这并不是寻找“隐藏宝藏”的划算的方法,尤其是如果您随机购买(按照我在下面列出的建议,几率可能会有所提高)。实际上,如果您需要性能最出色的微距镜头,则可以节省一些钱来购买其中一个知名且价格昂贵的顶级性能产品,这可能会更好。尽管如此,偶尔购买廉价镜头并不比偶尔购买彩票更糟。尽管从任何一项活动中获得的回报都太少了,不能被视为一项有效的投资,但是对于摄影师来说,测试一些未知的镜头可能就像刮刮一张新彩票一样令人兴奋。

除了一些通常表现出色的尼康EL-Nikkor镜头以及一些Apo Rodagon D和Componon HM镜头以外,我对“隐形珍珠”的搜寻并不十分成功。除了本页上讨论的镜头和一些显微镜物镜(但是价格更高)之外,我也没有听说过其他摄影师发现过任何其他出色镜头的发现。我确实测试了一些Wollensak特写电影镜头以及缩微胶片投影仪和照相机的镜头,但是我没有特别成功的报道。我测试过的某些镜头可以使用,但是在类似价格范围内有更好的镜头(例如El-Nikkors),而我发现的“可用”镜头比最好的显微显微镜头(Zeiss Luminar,尼康)低了几个档次Micro-Nikkor和一些Leitz Photar)。

这款特殊的JML 21毫米f / 3.5镜头最初以几百美元的标价出售。在您提出要求之前,我没有任何其他可出售的镜头标本。我不知道此镜头的其他任何当前低价来源,但似乎每两年左右就有少量旧库存出现在不可能的地方。我确实知道,在2012年中期之前,JML Optical(http://www.jmloptical.com/)仍然有一些标本以标价出售。

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JML 21毫米f / 3.5。

显然,该透镜的镜筒要摩擦配合到圆柱孔中,并通过前后移动几毫米来聚焦,而聚焦范围受镜筒中凹槽边缘的限制,很可能是为了捕获固定物。拧紧。我见过的该镜头的大多数标本在镜筒上都带有纵向划痕,这可能标志着工厂测试确定的某种对准(当安装在某些特定的设备上时,它可能指示最佳取向)。拆装定制设备时似乎由于随机损坏而造成的后果似乎过于规律。

显微镜头测试微距镜头测试第7部分 所述的特殊透镜 显微镜头测试微距镜头测试第7部分 所述的特殊透镜
JML 21 mm f / 3.5,带有附加的RMS支架。

完全有可能构建一个适配器以按预期的方式安装此镜头。但是,在我的情况下,我选择了将RMS镜架通过将废弃的显微镜物镜的底部涂环氧树脂到镜筒后部的方法。这使我可以将镜头安装在显微镜的镜架上,这是我使用微距镜头的最喜欢的方式。镜筒的前部比普通显微镜的物镜要宽,工作距离比焦距类似的微距镜头的法线要小一些,但是这些差异不会引起严重的照明问题。我选择的镜头固定架确实在一定程度上限制了镜头的视野,这可能会限制在低放大倍率和大传感器情况下使用该镜头。这对我来说不是问题,因为我还有其他镜头可以在低倍率下实现最佳工作。此外,

使用该镜头拍摄的图像已进行了详细发布和讨论。我自己的印象是,在最佳放大倍率范围内(我认为,使用APS-C相机,该倍率大约在4倍至7.5倍之间),JML 21 mm f / 3.5产生了良好的图像质量,并且产生了异常低的图像质量。色差。明显高于或低于其最佳放大倍率使用此镜头可能会导致可见图像质量下降和/或角落出现渐晕。我在下面讨论一个简单的测试以及与其他竞争产品的比较。

该透镜显然不是为用作显微显微术的透镜而设计的,并且绝对不是作为显微镜物镜使用的。对于这些用途,其图像圈太大。尽管有时会这样称呼它,但它绝对不是目镜。它可能已被认为是胶片扫描仪或类似成像设备的物镜。

竞争的微金相镜头

具有相似焦距的专用微距镜头通常会在f / 2.8-3.5左右提供标称光圈(有时结合非单位瞳孔比,这会在给定的放大倍率下改变有效光圈)。Leitz Photar 25 mm f / 2原则上由于其较低的标称光圈而可以在高分辨率下实现更高的放大倍率,但是该镜头除非停止大约一档才能表现良好。几个4x和5x显微镜物镜在显微显微摄影中也很不错,其中一些可以低至2x-3x。Mitutoyo M Plan Apo 2x和5x具有合适的套筒透镜,优于JML 21 mm,并提供了更大的工作距离。某些尼康无穷远物镜可能同样是更好的选择。

在其局限性和最佳放大倍率范围内,智能使用的JML 21 mm f / 3.5至少与Zeiss Luminars和Leitz Photars等知名且昂贵的镜头一样好(请参阅下文)。考虑到后一种镜片的高价格以及它们在二手市场上的不确定性,JML 21 mm甚至可以值得其标价。然而,以这个价格,二手Mitutoyo M-Plan Apo无限远校正物镜(尤其是2倍,5倍和10倍物镜)变得具有竞争力,并且使用合适的套筒透镜在APS-上可以提供更好的效果(尤其是聚焦堆叠)。 C和较小的传感器。某些尼康显微镜物镜可提供可比的结果,甚至可能更便宜。

其他意外的微距镜片

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JML 26毫米f / 4.5。

少量的JML 26 mm f / 4.5的库存在eBay上可以买到一段时间,而且虽然不如21 mm好,但也被证明是相当不错的。它因较高的f /比率而受到不利影响,因此仅限于较低的放大倍率。上图显示了两个标本均已粘贴在RMS延长管中(一个在缩短镜筒后的右侧)。原始的镜头标记在隐藏在转接器内的镜筒末端周围进行了丝网印刷。

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奥林巴斯40毫米f / 3.4。

奥林巴斯40毫米f / 3.4镜头(可能是为缩微胶卷投影仪设计的)也已用于显微显微摄影(例如,请参见此处)。该镜头也已在eBay上以低价出售。

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Otamat 101 20毫米f / 2.8。

2012年8月,安装了直径为22毫米的20毫米f / 2.8镜头。最初为Otamat 101 / R缩微胶片放映机制造的无螺纹镜筒被认为是性能良好的产品。这些镜头中的一小部分当时在eBay上进行了广告宣传(可在伦敦购买,但实际上是从捷克共和国塔博尔的一个地址发货的),每片价格为17.95英镑。可从同一来源购得的焦距为10 mm的可比镜头,由于其焦距非常短,因此不适合用于显微显微摄影。

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提价后的eBay广告。

奇怪的是,在最初讨论了该镜头之后,只有几个买家能够购买一个标本,卖方告诉至少另一个买家该镜头已经售罄,并被签发了一份。退款。但是,该产品仍在广告中宣传了几个小时,价格大幅上涨了777.95英镑(请参见右侧的广告部分副本),直到此事成为同一公告板上的一些评论主题为止。此时,卖方取消了列表。卖方似乎有可能在公告板上密切注视。

几周后,该镜头再次出现在卖家的eBay商店中,这次的原价为17.95英镑,并有几十个镜头的库存。对这些奇怪事件有不同的解释,有人说,卖方已经养成了习惯,每当库存将要用完时,便将其价格提高到不合理的水平,以免失去该产品的销售历史。如果这是真的,那是管理卖方的eBay帐户的一种非常不合常规的方法,并且很可能使某些买方转向其他卖方。

Otamat 20 mm的光学设计不对称且相对复杂(6个元素),这有点不寻常,这使该镜头的瞳孔比或瞳孔放大倍数至少为1.4。对称透镜设计的光瞳比为1。这种高光瞳比有两个结果:在给定的放大倍率下,有效f /比值比具有统一光瞳比的透镜要低,这导致较低的衍射分辨率降低;以及工作距离低于此焦距镜头的预期距离。该镜头的中心分辨率为200线对/ mm(LP),“图像尺寸”(也许是像圈?)为18 mm,这可能使其在显微显微摄影中表现出色。被摄体一侧的200 LP(用于显微显微术时)不是很多,但是在图像方面,相同的数字将是极好的。不幸的是,当用于显微摄影时,该镜头不能完全满足高分辨率的要求。尽管可以使用,但根据规格和理论性能,最大可使用约10倍,但实际上受分辨率限制,最大约6倍。

光学设计是如此不对称,以致只能在一个方向上使用该镜头(即,外部元件稍窄,在上图的左侧可见,面向对象)。在相反的方向上,它不能以任何放大倍率聚焦在物体上,并且其虚拟对焦点位于镜头内。实际上,它的特性有点让人想起倒置的(通常在显微显微摄影中使用的)后焦广角镜,尽管它没有通用后焦镜中常见的前加宽和后加窄的镜片。

该镜头最初被指定为24倍使用,但必须记住,在此放大倍率下,预期用途(在投影屏幕上观察文件的大小大约为纸张大小)的可接受图像分辨率相对较低。使其在显微摄影中的应用。这适用于所有为缩微胶卷和缩微胶片投影仪设计的镜头,通常将其放大倍率指定为大约20倍至50倍,但在显微摄影术中其衍射极限在6倍至10倍以上。

Otamat 101 / R是一款“便携式”(4千克)16毫米缩微胶片放映机,可以折叠成公文包大小,并可以在不同的电源电压或12 V DC上运行。它在1970年代由伦敦的Microfilm Cassette Company LTD销售,并且瞄准了航空工业。

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潜在的金相显微镜镜头候选者?(注意:请您自担风险-我有更多内容,但没有对它们进行任何测试,并且不能认可任何内容)。

上图显示了来自各种来源的少量镜片。左起第二和第三位置的模型已被其他摄影师使用,并被认为是不错的模型,但无法与更著名的替代模型相提并论(它似乎仅由两个元素组成)。我没有其他人的数据。

发现意外的金相显微镜

有人可能会问如何避免明显的“垃圾”,而将注意力集中在在eBay和其他在线资源上刊登广告的有希望的显微镜头上,这使先试后买的方法不切实际。这里有一些建议。在本次讨论中,我将介绍用于图像扫描仪,缩微胶片阅读器和类似应用的成像物镜。本讨论不包括显微镜物镜(适用于不同标准的物镜)或复制/复制透镜和暗室放大透镜(已经过广泛测试,其中一些对于本应用是众所周知的)。同样,不太可能使用干式复印机的镜头,因为它们被设计为以低分辨率(主要是1倍)提供非常大的像圈(500毫米或更大)。

请注意,在此讨论中,我不包括通用的电影和摄像机镜头。摄像机镜头通常是为低分辨率而设计的,因此在显微显微摄影中不可能有任何优势。传统上建议将电影镜头用于微宏观摄影(总是颠倒),但是我的经验并不令人满意。它们的图像质量通常不太好,像场弯曲和其他像差很明显,此外,目前正在以过高的价格宣传旧电影镜头,以用于无反光镜数码相机(通常它们不符合现代镜头的标准)为这些相机而设计)。电影放映机镜头通常比电影镜头差,并且很少有“有趣”的意思,即足够短的焦距。

一些摄影师发誓在反光微距摄影中使用反向SLR / DSLR广角镜头(有时安装在更长FL的镜头上方),但是我对这些镜头的使用经验并没有给我留下深刻的印象(总比没有好,但与JML 21毫米不相称)或上述其他已知良好的镜片)。

我建议选择要测试的候选人的标准是:

  • 焦距(FL):大约在20至40毫米之间,对于较低的放大倍率,最大可达60毫米。较高的焦距要求到传感器平面的距离更长。较短的焦距仅在高放大倍率下可用,并且通常在非常短的工作距离下使用,这会使对象的照明成为问题。例如,用于缩微胶片投影的8 mm FL透镜可能没有用,而显微镜物镜更可能是该特定FL的令人满意的替代品。
  • 标称孔径f /比率:越低越好(对于图像分辨率,但不是对DOF)。对于20毫米左右的焦距,不大于f / 3.5左右;对于30-40毫米左右的焦距,不大于f / 4左右。如果仅在低倍率下使用镜头,则较高的f /比率可以接受,但在这种情况下,FL可能应在40至60 mm之间。光瞳比会影响显微显微术中这些镜片的有效光圈,因此仅标称光圈并不是唯一的控制标准(尽管如此,它仍然是一个很好的起点)。例如,一个26 mm f / 6.3镜头不太可能使用很多,但是一个26 mm f / 2.8镜头绝对值得尝试。这也取决于传感器的尺寸:如果使用20 Mpixel Micro 4/3传感器的1倍出色的镜头,则可以很容易地看到f / 2.8(有效f / 5)的更好图像分辨率。6)大于f / 4(有效f / 8)。在全画幅24 Mpixel传感器上,很难以相同的放大倍数看到两个光圈之间的明显差异。对于普通的微距镜头,以f / 4进行拍摄通常比f / 2.8更好,因为镜头完全打开时可能会出现可见的球差,该球差会因停止而降低。
  • 镜头元件和镜头组的数量通常是图像质量的指标:高质量镜头需要保留6个或更多的元件,而双合透镜(2个元件)根本无法将像差校正到足够的程度。Tessar设计(3组中的3个元素)似乎是高质量镜片的最小可行方法(在Zeiss Luminar系列中使用,但是某些型号使用其他元素以降低f / r比率)。Xenotar(4组中的5个元素)和双高斯(4组中的6个元素)设计经常用于显微显微术镜头。
  • 镜头光阑在显微显微摄影中并不是非常有用。在大多数情况下,为了获得最佳图像分辨率,必须将镜头完全打开。请勿仅仅因为其光圈固定而解散镜头。
  • 在显微显微摄影中,这些镜片通常在一个方向上效果更好。应该在两个方向上对它们进行测试以找到最佳方向。这些透镜通常具有不对称的镜筒,在镜筒端部之一附近具有一个外部光学表面,而相对的外表面则深深地凹入镜筒内。在这些情况下,如果最佳镜头方向迫使对象太靠近镜筒边缘,则可能需要将镜筒的一部分机加工掉。这种类型的镜筒在低倍率下也可能导致渐晕。
  • 在一些镜头中,光学方案是高度不对称的,并且当以一种方向使用时,镜头根本无法对焦(对象必须放置在光学元件之间的虚拟焦点上)。对于FL来说,前后元件之间的距离异常高的镜头也是如此。无法解决此问题-只需尝试使用其他镜头或不同镜头方向即可。
  • 具有不寻常刺刀或螺纹安装座的镜头可能难以适应相机设备。最通用的镜头是那些带有普通螺纹安装座的镜头(例如,39毫米用于放大镜头或RMS显微镜物镜安装座)。一个简单的圆柱镜筒通常不太难摩擦配合在延长管,降压滤镜转接器或类似的常用附件中。用于水管的塑料绝缘胶带和特氟龙密封胶带可用于吸收少量的松弛。有时可以使用环氧树脂或黑硅(注意不要污染光学表面)永久固定在适配器中。通常,在求助于胶带或胶水之前,请尝试尽可能紧密地固定,因为镜头轴应保持对准并居中,并垂直于传感器平面。
  • 粘性的植绒薄膜或黑色磨砂漆应覆盖适配器内暴露的所有反射表面(甚至不直接暴露于物镜的光下,但通过适配器的后部仍然可见的表面)。
  • 随机购买时,请只购买不会令您满意的镜片,如果它们不能令人满意地工作,只需将其扔掉即可。仅当经过现代可靠的检验并证明其在显微显微摄影中良好使用时,才购买昂贵的镜头类型。
  • 除非您觉得自己是镜片收藏者,而不是镜片使用者,否则不要购买过多的镜片。在这一点上,我当然可以被指责不遵循我自己的建议,但是我建议拥有一个或两个以上在每个特定放大倍率下最佳的镜头,或者总数超过5-6个镜头并没有特别有用。显微摄影镜头(特殊用途的理由除外,例如在实验室中堆叠还是在现场使用,或者安装在互不兼容的不同设备上)。

一个简单的比较

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从顶部顺时针方向:JML 21毫米f / 3.5,JML 26毫米f / 4.5,Leitz Photar 25毫米f / 2和Zeiss Luminar 25毫米f / 3.5。

我决定对21 mm和26 mm的JML进行简单的测试和比较。为此,我选择了另外两个具有相同焦距的镜头,这些镜头在显微显微技术中众所周知,并且不幸的是,目前它们既稀缺又昂贵,分别是Zeiss Luminar 25 mm f / 3.5和Leitz / Leica Photar 25 mm f / 2。将所有四个镜头都安装在改进的显微镜镜架(如上所示)上,以方便在镜头之间进行切换。Photar使用了一个短的RMS延长管,因为它的镜筒比其他镜头要短。照明灯也安装在其专用的延长管上。

有一些这些镜头的详细测试,以及附加的,在5X这里,另一个在4X-5X这里。我根本没有时间进行非常详细的测试,欢迎您查看这些链接。下面讨论的我自己的结论不一定与这些审稿人的结论相同。有关JML 21 mm f / 3.5的更多信息,也可在此处此处获得。结果与JML26毫米F / 4.5讨论还这里这里这里和其安装在这里。有太多使用JML 21 mm f / 3.5拍摄的图像的示例 分别列出它们,但是您可以在其公告板上使用搜索功能。

由于JML 26 mm的f /比率相对较高,因此在本测试中,放大倍数在16兆像素APS-C传感器上被限制为大约5倍,以使该透镜不会超过其衍射极限并保持比较合理。其他镜头(特别是21毫米)的放大倍数略高,因为我在所有镜头上都使用了相同的波纹管延伸。我没有使用聚焦堆叠,而是用每个镜头拍摄了一张图像,将它们精确聚焦在相同的主体细节上。细节是一组在热带curculionid错误虹彩规模,这也是我作为测试对象的位置。Luminar和Photar镜头均被停止在大约f / 4.5的水平。

显微镜头测试微距镜头测试第7部分 所述的特殊透镜
测试结果。1:1中心作物。
从左到右:JML 21毫米f / 3.5,JML 26毫米f / 4.5,Leitz Photar 25毫米f / 2,Zeiss Luminar 25毫米f / 3.5。
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测试结果。1:1选择的农作物。
从左到右:JML 21毫米f / 3.5,JML 26毫米f / 4.5,Leitz Photar 25毫米f / 2,Zeiss Luminar 25毫米f / 3.5。
显微镜头测试微距镜头测试第7部分 所述的特殊透镜
使用JML 21 mm f / 3.5缩小图像。拍摄对象的凸度很高,仅使其中心对准焦点。

结果显示只有很小的差异。最大的偏差可能是由Luminar产生的,它产生的对比度比其他镜头低。即使在最大放大倍率的实时取景下,我也无法用所有镜头完美地聚焦相同的细节,因此,图的第一行显示“目标”区域,第二行显示不同的区域,是在最清晰的区域中选择的区域。但在离图像中心不远的不同区域。底部图像显示21毫米JML的散景效果很好,并且镜头光圈没有多边形轮廓。附加测试(未显示)在图像的角落显示可比较的结果。

在现实世界中,仅通过检查一张照片就无法识别使用了这四个镜头中的哪一个,可能是Luminar除外,因为它的对比度较低(在拍摄时使用深色背景而不是白色背景)。主题可能会使Luminar变得更好)。

在此放大倍率下,如果进一步停止使用Luminar和Photar透镜,则会导致衍射变得可见。在显示任何衍射迹象之前,JML 21毫米最多可使用6倍,而极小的迹象则可使用7毫米。理论上25毫米的Photar可以在最大13倍的全开(f / 2)条件下使用,但在实践中,它会因光学像差而失去一些理论性能,最好将其停下来一点,不要将其推到极限。 10倍

这些镜头之间的对比度和动态范围也非常相似(但对于较高对比度的对象,Luminar和Photar的旧型号可能会显示较低的动态范围)。在经过测试的放大倍率下,APS-C镜架的中央和角落处的性能非常出色,并且在镜头之间非常相似。横向色差在JML 21毫米中得到很好控制,而在Luminar 25毫米中则更高,但是可以在后期处理中进行校正。DOF取决于有效光圈(而有效光圈又取决于标称光圈和瞳孔比),并且遵守所有镜片相同的不变光学定律。简而言之,我们有四个优胜者,它们在价格和可用性上主要不同。选择JML 21毫米f / 3.5,Photar 25毫米f / 2或Luminar 25毫米f / 3.5,以便在大约4倍至7倍之间使用,或者选择JML 26毫米F / 4。

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2月 ago

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